微生物学-绪论[1]

学院:生命科学院理论:48学时主讲:杨亚珍实验:20学时联系方式:13797501648E-mail:[e-mail]食品微生物学研究内容：掌握与食品有关的微生物的形态结构、营养、生理代谢、生长、遗传变异、生态分布等生命活动规律以及与食品生产、食品腐败、食品卫生、食品保存有关的微生物学问题。基础理论篇第一章绪论（2学时）第二章原核微生物（4学时）第三章真核微生物（2学时)第四章病毒和亚病毒（2学时）第五章微生物的营养和培养基（3学时)第六章微生物的新陈代谢（1学时)第七章微生物的生长及其控制（3学时)第八章微生物的遗传变异与育种（3学时)第九章微生物的生态（1学时)应用篇第十章发酵食品微生物（3学时)第十一章微生物与食品腐败变质（4学时）主要教学参考书：1．沈萍主编.微生物学.北京:高等教育出版社,2000（21世纪教材）2．蔡静平主编.粮油食品微生物学.北京:中国轻工出版社,20023．张文治编著.新编食品微生物学.北京:中国轻工出版社,19954．周德庆，微生物学，北京:高等教育出版社，2002.5（21世纪教材）。第一章绪论本章的学习目的与要求一.掌握微生物的概念及其在生物分类中的地位二.微生物的特点三.微生物学发展简史四.食品檄生物学研究的内容与任务一微生物的概念及其在生物分类中的地位1微生物的概念微生物（Microbe)——指一类肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。2微生物在生物分类中的地位五界分类系统（美国康奈尔大学魏塔科Whittaker，1969年）原核生物界原核细胞真菌界原生生物界1866年海克尔藻类、原生动物、真菌细菌植物界动物界真核细胞细胞生物病毒界非细胞生物个体小，面积大（以m或nm表示）——基础二.微生物的特点巨大的营养物质的吸收面具有巨大的代谢废物的排泄面巨大的环境信息的接受面比表面积=表面积/体积生长旺，繁殖快大肠杆菌(E.coli)12.5-20min/分裂一次90min，“五世同堂”48h,地球大小在发酵工业上有重要的实践意义（有利方面）病原、腐败微生物给人类带来极大的麻烦（有害方面）代谢类型多，活性强如发酵乳糖的细菌在1h内可分解其自重1000—10000倍的乳糖在自然界物质转化中起重要作用“活的化工厂”种类数量多，分布广微生物体积小，重量轻，可以到处传播，无孔不入动植物的内外、温泉、海水、沙漠、岩石、土壤、空气存在着大量的微生物微生物资源丰富，利用微生物前景十分广阔在微生物生产实践及理论研究操作中，一定要无菌操作。适应性强，易变异有益变异：在发酵工业中进行菌种选育，提高生产性能青霉素——产黄青霉（Penicilliumchrysogenum)194320单位/mL发酵液，病人需注射十万单位各国微生物遗传育种工作者的不懈努力产量变异逐渐累积其他发酵条件的改变19835-10万单位/mL发酵液有害变异：致病菌对抗生素产生的抗药性变异1943重病人每天分几次共注射10万单位的青霉素现在，病人每天分几次共注射100万单位的青霉素3微生物学及其主要分文学科微牛物学------是研究微生物在一定条件下的形态结构、生理生化、遗传变异以及微生物的进化、分类、生态等生命活动规律及其应用的一门学科。四.微生物学发展简史1.感性认识阶段（史前期）发明和使用显微镜前，人们自然地与微生物打交道。酿酒、制醋、制酱油、淹菜；豆科植物的根瘤有增产作用；轮作等农业措施可提高作物产量。2.形态学阶段处在形态描述的低级水平荷兰列文虎克（AnthonyVanLeenwenhock)1676,自制了简单的显微镜，观察了许多微小物体和生物1695，发表了《列文虎克所发现的自然界的秘密》一书，375篇论文列文虎克是第一个发现细菌（活细胞）的人————微生物学奠基人3.生理学发展阶段代表人物的主要贡献：A法国的巴斯德(LouisPasteur）（1）巴斯德的曲颈瓶实验，推翻了“自然发生说”（2）证实发酵是由微生物引起的十九世纪中叶，法国南部酿酒业由于酒变质而损失惨重。Pasteur认为：葡萄汁发酵变成酒是酵母菌作用的结果，葡萄汁变质是小杆菌即乳酸杆菌引起的乳酸发酵。提出先将葡萄汁加热，再接种酵母菌，得到纯粹的酒精发酵，得到了品质优良的葡萄酒。巴斯德消毒法Pasteur又用试验证明不同的微生物可引起不同的发酵，酵母菌引起酒精发酵乳酸杆菌引起乳酸发酵醋酸杆菌引起醋酸发酵发酵作用就是微生物无氧呼吸的结果。Pasteur的研究奠定了发酵工业的基础（3）免疫学——预防接种英国医生Jenner,1798年接种牛痘预防天花。1850，因炭疽病死亡的牛血液中有大量的杆状物，且杆状物在血液中培养数目增加；将这种血液接种健康的牛，至使健康牛生炭疽病。Pasteur研究鸡霍乱病原菌认为：长老了的细菌会失去致病力，但这种减毒细菌仍然保留着刺激宿主产生抗体物质的能力。而抗体能保护宿主以后接触有毒有机体是不受侵袭。（4）其他贡献：一直沿用至今的巴斯德消毒法(60一65℃）B德国的柯赫（R.Koch)具体证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌发现了肺结核病的病原菌，获诺贝尔奖创立柯赫原则纯培养技术配制培养基4.近代微生物学的发展（1900--1953）主要是应用微生物学和基础微生物学，注重代谢活动与生化方面的研究布赫纳（Buchner)研究酵母菌的酒精发酵，认为酒精发酵是酶作用的结果。1929，英国弗莱明(A.Fleming)发现青霉素。1943，瓦克斯曼(Waksman)发现土壤放线菌链霉菌产生链霉素。工业微生物学微生物生理学农业微生物学兽医微生物学环境微生物学5.微生物分子生物学的发展（1953—至今）自1953年4月25日Watson和Crick在《自然》杂志上发表DNA结构的双螺旋模型起，整个生命科学就进入了分子生物学研究的新阶段。微生物学迅速成为一门十分热门的前沿基础学科，微生物迅速成为分子生物学研究中的最主要对象，微生物成为新型的生物工程的主角。突出在以下几方面：生物多样性、生物进化和三原界学说细菌染色体结构可全基因组测序细菌基因表达的调控细菌对环境变化的适应机制细菌的发育及其分子机制细菌细胞之间和细菌同动植物之间的信号传递分子技术在微生物原位研究中的应用五食品微生物学研究的内容与任务•5.1食品微生物学研究的内容•食品微生物学(FoodMicrobiology)——是专门研究微生物与食品之间相互关系的一门学科。•食品微生物学所研究的内容包括：•①研究与食品有关的微生物的活动规律•②研究如何利用有益微生物为人类制造食品•③研究如何控制有害微生物，防止食品发生腐败变质•④研究检测食品中微生物的方法，制定食品中微生物指标，从而为判断食品的卫生质量而提供科学依据。5．2食品微生物学的任务•5.2.1有益微生物参食品制造中的应用•微生物在食品中的应用有3种方式：•①微生物菌体的应用：食用菌；乳酸菌发酵，单细胞蛋白•②微生物代谢产物的应用：如酒类、食醋、氨基酸、有机酸、维生索等。•③微生物酶的应用：如豆腐乳、酱油。5．2．2有害微生物对食品的危害及防止•食品的腐败变质；有些微生物；可产生毒素微生物。•食品微生物学工作者应该设法控制或消除微生物对人类的这些有害作用；采用现代的检测手段，对食品中的微生物进行检测，以保证食品安全性，这也是食品微牛物学的任务之一。总之，食品微生物学的任务在于，为人类提供既有益于健康、营养丰富，又保证生命安全的食品。课后思考题：1.什么是微生物，什么是微生物学，2.简述生物界的六界分类系统?3.简述微生物的生物学特征，升举例说明。4.简述微生物学的形成和发展过程，及各个发展时期的代友人物和其科学5.食品微生物学的研究内容是什么，微生物在食品中的应用有哪些形式?